Антибиотики, бактерии и фаги

Полвека назад антибиотики победно распространились по миру. Тогда казалось, что уже не нужны никакие другие средства, раз существуют надежные антибиотики.

Сегодня антибиотики, спасшие миллионы и миллионы человеческих жизней, теряют свою силу. Болезни все более упорно им сопротивляются: каждое новое поколение микробов накапливает устойчивость к этого рода лекарствам, вырабатывая своеобразный иммунитет.

Не случайно в недавнем обращении Всемирной организации здравоохранения говорится, что прогресс в медицине будет остановлен, если не удастся найти лекарства, способные справиться с самыми устойчивыми носителями болезней.

Науке известно примерно четыре тысячи антибиотиков, но лишь 60 из них широко применяются как лекарства. Три десятилетия назад, когда казалось, что с их помощью болезнетворные бактерии окончательно побеждены, дальнейший поиск природных антибиотиков шел уже не столь интенсивно. Правда, сегодня антибиотики создают и синтетическим путем.

Однако надежных лекарственных средств для борьбы с такими видами микробов, как энтерококки и стафилококки, так и не найдено. По данным врачебной статистики, от этих заболеваний и в наши дни погибает немало людей: только в США ежегодно от них умирает 14000 человек.

Помните пословицу: «Враг твоего врага - твой друг»? Если врагами человека считать болезнетворные микробы, то оказывается, у каждого из видов бактерий есть свой враг - фаг (его еще называют вирусом бактерий, поскольку он на них паразитирует). Он атакует бактерию, прикрепляется к ней, прокалывает ее оболочку и впускает внутрь свой генетический материал.

Форма фагов очень разнообразна - округлые, палочковидные, нитеподобные. Но всех их объединяет суть воздействия на бактерию: ДНК фага, оказавшись в бактериальной клетке, подавляет ее ДНК. Происходит разрушение организма микроба, и из этих обломков фаг строит по плану, заложенному в его ДНК, своё потомство. Цикл размножения фагов внутри бактерии длится 30-40 минут. Таким образом, умерший микроорганизм превращается в фабрику, производящую фаги, и на месте возбудителя болезни возникает сотня защитников заболевшего организма. Их присутст­вие в крови человека совершенно безвредно.

Микробиология познакомилась с фагами в конце XIX века. В 1898 году русский ученый Н.Ф. Гамалея открыл вещества, вызывающие разрушение бактерий, - бактериолизины.

Во время Первой мировой войны канадскому исследователю Ф. Д’Эрелле и англичанину Ф. Туорту впервые удалось увидеть под микроскопом бактериофаги. Но детально изучать этих обитателей невидимого мира тогдашними методами было практически невозможно. Однако главную их особенность - разрушать бактерии, ученые заметили. Именно поэтому в публикации об открытии Д’Эрелле дал им название «бактериофаги» - пожиратели бактерий. К тому же времени относятся и первые попытки применить их в медицине.

Применение фагов в качестве лекарств врачи встретили с большим интересом. Теперь новейшими исследованиями подтверждено, что фаги, уничтожающие бактерии, ближе к живому миру, чем к неживому. Установлено, что разновидность фагов в микромире огромна, и каждый из них способен убивать только определенные виды бактерий. Для большинства микробов найдены «свои» бактериофаги, в том числе и для возбудителей болезней, сопротивляющихся антибиотикам.

По сравнению с антибиотиками у бактериофагов есть определенные преимущества. Известно, что применение антибиотиков часто вызывает нежелательные побочные воздействия на организм человека, - иногда такие серьёзные, как аллергия. Или другое осложнение: попадая в кишечник больного, антибиотики зачастую губят там всю микрофлору, вредную и полезную, тем самым открывая дорогу вредоносным микробам (недаром в последнее время такое распространение получил дисбактериоз). Фаги же убивают только определенные виды бактерий, не затрагивая жизнь нужной человеку микрофлоры.

Второе достоинство фагов. Их действия в организме точно укладываются в тот срок, который необходим для уничтожения инфекции. С антибиотиками сложнее: врач должен сам определять курс приема лекарства, что не всегда просто. А фаги делают это автоматически. Они размножаются в организме больного за счет материала, взятого из тела бактерии, которая ими атакована. Если в крови растет число возбудителей болезни, то растет и число фагов. Когда же такие бактерии уничтожены, воспроизводство фагов прекращается само по себе.

В заключение – о появившейся недавно публикации исследователей из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке об успехах терапии с помощью фагов. Ученые нашли новый путь к уничтожению болезнетворных микробов. Главную роль в этом играет один из биологических катализаторов – лизин, получаемый из фагов. Лизин способен разрушать стенки клеток стафилококков, убивая стойкую бактерию.

Новое, что отмечает работу ученых из Нью-Йорка, – они освободились от самого бактериофага, а действуют на носителя инфекции лишь лизином. Достаточно одной миллиардной части грамма этого вещества, чтобы в течение пяти секунд уничтожить культуру стафилококков. Мыши, которым ввели в кровь эти бактерии, через два часа после инъекции лизина были свободны от них. Исследователи надеются, что биокатализаторы помогут справиться даже с такими болезнями, как чума и туберкулез.

^{ЗАНЯТИЕ 6}

Цель: обучение написанию реферата-обзора по двум статьям со взаимодополняющей информацией.

Статьи «Пептиды», «Противострессовый пептид Р».

Задание 1. Прочитайте названия двух статей. Определите, какая из статей является более общей, а какая более частной.

Задание 2. Прочитайте статью «Пептиды». Читая, анализируйте информацию статьи (основная, дополнительная).